Bezpieczne i tanie baterie nowej generacji z polskiego laboratorium
Technologię opracowane przez naukowców z UJ będzie można wdrożyć w samochodach elektrycznych. Fot. Pixabay
Zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego zaproponował koncepcję, która może zmienić sposób produkcji akumulatorów oraz wyeliminować kosztowne i szkodliwe dla środowiska surowce. Innowacyjne technologie są już gotowe do wdrożenia w produkcji.
Zobacz także
Redakcja news Małe mieszkania u deweloperów
Jedno- i dwupokojowe mieszkania o powierzchni do 45 mkw. – to lokale cieszące się największym zainteresowaniem na rynku pierwotnym. Czy taki produkt nadal występuje w ofercie deweloperów czy może program...
Jedno- i dwupokojowe mieszkania o powierzchni do 45 mkw. – to lokale cieszące się największym zainteresowaniem na rynku pierwotnym. Czy taki produkt nadal występuje w ofercie deweloperów czy może program „Bezpieczny Kredyt 2 proc.” znacząco zawęził ofertę?
Redakcja PRS zagrożeniem dla wynajmujących?
W Polsce instytucjonalni inwestorzy na rynku najmu na razie odgrywają znikomą rolę. Prawdopodobnie to się zmieni i ich znaczenie będzie coraz większe, na co wskazują wyniki za rok 2023. Czy wynajmujący...
W Polsce instytucjonalni inwestorzy na rynku najmu na razie odgrywają znikomą rolę. Prawdopodobnie to się zmieni i ich znaczenie będzie coraz większe, na co wskazują wyniki za rok 2023. Czy wynajmujący powinni obawiać się takiej konkurencji?
Redakcja news Rola LinkedIn w branży nieruchomości
Około 900 milionów osób na całym świecie korzysta z LinkedIn. Co więcej, z roku na rok rośnie liczba użytkowników aktywnie korzystających z portalu. LinkedIn służy przede wszystkim rozwijaniu kariery zawodowej....
Około 900 milionów osób na całym świecie korzysta z LinkedIn. Co więcej, z roku na rok rośnie liczba użytkowników aktywnie korzystających z portalu. LinkedIn służy przede wszystkim rozwijaniu kariery zawodowej. Czy dla osób pracujących w branży nieruchomości LinkedIn też może się okazać pomocnym narzędziem?
W dobie wycofywania paliw kopalnych oraz transformacji energetyki i transportu, akumulatory, baterie czy magazyny energii to technologie konieczne. Widać już duży wzrost zapotrzebowania na tego typu urządzenia – o ile jeszcze w 2018 r. globalny popyt na energię z akumulatorów litowo-jonowych (LiB) szacowano na 0,184 TWh rocznie, prognozy na 2030 r. mówią o 4,7 TWh.
Tak dynamiczny rozwój stawia świat przed ogromnymi wyzwaniami, z których dwa zasługują na szczególną uwagę. Według naukowców z UJ, pierwszym jest potrzeba wytwarzania akumulatorów zgodnie z regulacjami i wytycznymi prawnymi, które wymuszają stosowanie metod sprzyjających ochronie środowiska naturalnego. Drugim jest ograniczona dostępność surowców – drogich i rzadkich metali oraz grafitu. W efekcie branża producentów magazynów energii z każdym rokiem popada w coraz głębszą zależność energetyczną od państw, które mają dostęp do tych surowców.
Wykorzystanie zielonej chemii
Pierwsze rozwiązanie, które udało się opracować naukowcom z UJ, to zastąpienie grafitu wykorzystywanego w produkcji akumulatorów, tzw. carbogelem – materiałem anodowym (elektroda, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia) opierającym się na żelu węglowym. Do stworzenia go naukowcy wykorzystują łatwo dostępne i odnawialne źródła, czyli skrobię ekstrahowaną np. z ryżu, ziemniaków czy kukurydzy. Następnie jest ona poddawana żelatynizacji z użyciem wody i pirolizie. Zastosowanie tej metody w produkcji baterii pozwala na obniżenie śladu węglowego całego procesu (wytwarzanie anody jest całkowicie bezemisyjne) i sprawia, że łańcuch dostaw surowca jest bardziej bezpieczny.
Może Cię zainteresuje: Dopłaty do stacji ładowania aut dla samorządów
Poza anodami ze skrobi, Zespół Technologii Materiałów i Nanomateriałów stworzył autorską technologię LKMNO, która pozwala wyprodukować wysokonapięciowe katody (inny rodzaj elektrody, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia) bez wykorzystania kobaltu. W procesie produkcji zostały zminimalizowane również ilości innych metali rzadkich: nikiel 5-krotnie, a lit 2-krotnie.
Ta metoda również jest oparta na zielonej chemii, a w szczególności wodzie. Prrodukcja takiego ogniwa jest nisko energochłonna, w trakcie nie powstają żadne stałe czy płynne odpady, a gazy procesowe są przetwarzane do dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej. Katodę LKMNO można bez problemu zintegrować z różnymi rodzajami anod (w tym z opisanym powyżej CAG) i elektrolitem wykorzystywanym we współczesnych ogniwach litowo-jonowych. LKMNO jest odpowiedni do produkcji ogniw o dużej mocy i dużej pojemności m.in. do pojazdów z napędem elektrycznym (BEV).
Bez ryzyka samozapłonu
Naukowcy opracowali także akumulatory nowej generacji, które eliminują ryzyko samozapłonu – Carbon Conductive Layer (CCL). To nanotechnologiczna metoda precyzyjnego pokrywania zawartych w magazynach energii materiałów aktywnych cienką powłoką węglową o grubości zaledwie kilku nanometrów. Testy prototypów zbudowanych z wykorzystaniem technologii CCL wykazały wysoką żywotność akumulatorów, sięgającą aż 3000 cykli.
Podobnie, jak w przypadku innych technologii opracowanych na UJ, nanokompozyt CCL jest wytwarzany w procesie zielonej chemii. Po polimeryzacji, w której pośredniczy woda, następuje impregnacja materiału aktywnego i kontrolowana piroliza ze spalaniem wydzielonych gazów. W produkcji nie powstają żadne odpady. Technologię CCL można zastosować w ogniwach litowo-jonowych. Taka bateria, nawet gdy dojdzie w niej do zwarcia, będzie rozładowywać się znacznie wolniej i nie ulegnie samozapłonowi.
Obecnie Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU) szuka inwestorów lub producentów magazynów energii, którzy pomogą w komercjalizacji opatentowanych rozwiązań. Mają one ogromny potencjał wdrożeniowy i mogą pozwolić na zbudowanie przewagi konkurencyjnej.
Źródło: swiatoze.pl